Question

【題目】興趣小組在實驗室用制備的氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成亞硝酰氯。

【查閱資料】 亞硝酰氯(NOCl,熔點：-64.5 ℃,沸點：-5.5 ℃) 是一種黃色氣體，液體狀態呈紅褐色，遇水易水解。可用于合成清潔劑、觸媒劑及中間體等。對眼睛、皮膚和粘膜有強烈刺激性，具有類似氯氣和氮氧化物的毒作用。冰水中加入NaCl可降低溫度。

【原料制備】 在實驗室分別制備原料氣NO和Cl2。

（1）用如下裝置制備純凈干燥的氣體，請補充下表中各儀器中的試劑。

原料制備	裝置Ⅰ	裝置Ⅰ	裝置Ⅱ
	燒瓶中	分液漏斗中
制備純凈Cl2	MnO2	①__________	②______
制備純凈NO	Cu	③_______	④_________

【合成亞硝酰氯】 利用制得的NO和Cl2制備NOCl,裝置如圖所示：

（2）裝置Ⅳ、Ⅴ除可進一步干燥NO、Cl2外，另一個作用是___________________。

（3）裝置連順序為 a→_______________(按氣流自左向右方向,用小寫字母表示)。

（4）裝置Ⅴ的作用是___________________________________。

（5）裝置Ⅸ在實驗時，預期觀察到的現象是__________________________________________。

（6）裝置Ⅷ中吸收尾氣時，NOCl發生反應的化學方程式為________________________。

【拓展學習】

（7）查閱資料，得知配制王水(濃硝酸與濃鹽酸的混酸) 時會生成亞硝酰氯和氯氣,該反應的化學方程式為__________________________________。

Answer 1

【答案】 濃鹽酸 飽和食鹽水 稀硝酸 水 通過觀察氣泡調節氣體的流速 e→f→c→b→d(或f→e→c→b→d) 防止水蒸氣進入反應器 U型管內充滿黃色氣體，并有紅色液體凝結 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O

【解析】（1）實驗室用二氧化錳與濃鹽酸加熱反應制備氯氣，分液漏斗中加入濃鹽酸；生成的氯氣中含有雜質氯化氫、水蒸氣；因此混合氣體進入裝有飽和食鹽水的裝置Ⅱ中，以除去氯化氫，因此②中加入飽和食鹽水；實驗室用銅和稀硝酸反應制備一氧化氮，分液漏斗中加入稀硝酸；由于裝置內有空氣，會有一氧化氮部分氧化為二氧化氮，因此混合氣體進入盛有水裝置Ⅱ中，除去二氧化氮；正確答案：濃鹽酸；飽和食鹽水；稀硝酸； 水。

（2）裝置Ⅳ、Ⅴ裝有濃硫酸，除可進一步干燥NO、Cl2外，另一個作用通過觀察氣泡的多少來控制氣體的速率；正確答案：通過觀察氣泡調節氣體的流速。

（3）氯氣和一氧化氮混合后在裝置IV中發生反應生成NOCl，通過a進入到IX裝置內，進行液化，收集NOCl，多余的尾氣再用堿液吸收的同時，必須用VII裝置吸收水蒸氣，以防止NOCl與水發生水解；所以裝置連順序為a→e→f→c→b→d(或f→e→c→b→d)，正確答案：e→f→c→b→d(或f→e→c→b→d)。

（4）裝置Ⅴ中裝有濃硫酸，起到干燥氣體，防止水蒸氣進入反應器，正確答案：防止水蒸氣進入反應器。

（5）已知：亞硝酰氯(NOCl,熔點：-64.5℃,沸點：-5.5℃)是一種黃色氣體，液體狀態呈紅褐色，遇水易水解；根據信息可知：裝置Ⅸ中觀察到的現象U型管內充滿黃色氣體，并有紅色液體凝結；正確答案：U型管內充滿黃色氣體，并有紅色液體凝結。

（6）裝置Ⅷ中裝有堿液，吸收尾氣時，氫氧化鈉溶液與NOCl發生反應生成氯化鈉和亞硝酸鈉；化學方程式為：NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O ；正確答案： NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O。

（7）濃硝酸與濃鹽酸混合時發生氧化還原反應，生成亞硝酰氯和氯氣，該反應的化學方程式為HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O；正確答案：HNO3(濃)+3HCl(濃)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O。